The Science Times

모든 사물이 인터넷으로 연결되는 ‘초연결 사회(hyper-connected society)’가 도래하고 있다. 이러한 변화의 중심에 ‘사물인터넷(IoT)’ 이 있다.

IoT는 말 그대로 사물에 인터넷을 부여해 정보 공유할 수 있게 한다는 뜻이다. 정보를 수집해 다른 기기와 인터넷 통신을 하는 센서 기술로 생각하면 된다.

초연결 사회의 핵심 ‘사물인터넷’ ⓒ Pixabay

초연결 사회 도래는 IoT에 연결되는 사물 기기를 폭발적으로 증가시킬 전망이다. 시장 조사 기관인 스태티스타(Statista)에 따르면 오는 2020년 IoT 연결 기기 수는 300억 개를 초과할 전망이다.

그럼 IoT가 형성하는 네트워크는 어떤 모습일까? IoT의 네트워크는 기본적으로 중앙 집중형의 모습을 띠고 있다. 거의 모든 IoT 기기가 중앙의 클라우드에 연동된 형태를 하고 있는 것이다.

IoT 기기에서 전달한 데이터는 클라우드의 스토리지(저장소)에 보관된다. 그리고 인공지능 (AI) 혹은 빅데이터가 이를 분석해 의미 있는 정보를 생산, 사용자에게 지능형 서비스를 제공한다.

클라우드를 중심으로 한 IoT의 네트워크 구조는 두 가지 이점이 있다.

첫째 운영 효율성이 뛰어나다. 중앙에서 한 번에 관리하기 때문에 운영이 용이하고 비용도 절감할 수 있다.

두 번째 이점은 AI 확산을 촉진한다는 것이다. AI 구현을 위해서는 고사양 하드웨어 장비가 필요하다. 그런데 클라우드 방식은 이를 갖출 필요가 없다. 클라우드가 고사양 하드웨어 장비 역할을 원격에서 대신해줄 수 있기 때문이다.

음성인식 AI를 예로 들어보자. 음성인식 AI는 고사양 하드웨어를 갖추지 않고 있음에도 음성인식이 뛰어나다. 음성인식 AI 스피커가 아닌 클라우드에 구축된 고성능 서버가 음성 인식 역할을 맡고 있기 때문이다. 이러한 이유로, 고성능 음성인식 AI를 수십만 원대의 비교적 저렴한 가격에 살 수 있는 것이다.

그런데 중앙 집중형 구조가 무조건 좋은 것은 아니다. 빅 브라더 문제가 있기 때문이다.

클라우드에서 거의 모든 것을 담당하게 되면 중앙의 힘은 상대적으로 강력해질 수밖에 없다. 이는 새로운 독점 형태의 문제를 불러올 수 있다.

기존 중앙 집중형 IoT 네트워크는 독점에 대한 우려를 낳는다. ⓒ Pixabay

블록체인이 IoT에 미치는 영향

이런 문제를 해결할 수 있는 기술로 ‘블록체인’이 주목받고 있다. 블록체인은 중앙이 아닌 모든 참여자와 정보를 공유하는 분산형 시스템이기 때문이다.

블록체인은 개인 간(P2P) 공유 형태의 네트워크 특성을 가지는데, 이는 중앙 집중형의 클라우드와 대비된다. 블록체인 방식의 IoT 네트워크 구조는 클라우드 구조에서 가지는 빅 브라더 문제를 확실히 해결할 수 있다.

그런데 블록체인의 장점은 이뿐만이 아니다. 블록체인 분산형 네트워크 구조만의 특별한 가치가 있다.

블록체인은 분산형태로 정보를 공유하기 때문에 투명하다는 특징이 있다. 그리고 다수결 기반으로 정보 왜곡을 방지하는 증명 알고리즘을 기반으로 하고 있어, 위변조 문제로부터 매우 안전하다. 정리하면, 블록체인의 구조는 정보에 ‘투명성’과 ‘무결성’을 제공한다.

이는 정보에 신뢰성을 부여하게 한다. 아울러 신뢰 제공에 드는 비용을 블록체인이 대신할 수 있어 서비스 제공 효율성도 높일 수 있다.

그럼 블록체인 방식의 IoT 네트워크 구조가 어떤 효용성이 있는지를 구체적으로 살펴보자.

최근 미국표준기술연구소(NIST)에서는 IoT 기기에서 오는 정보가 왜곡될 수 있다며 신뢰성 문제를 제기하고 있다. 그런데 블록체인을 활용해 이를 해결할 수 있다. IoT에서 생산하는 정보에 투명성과 무결성을 제공할 수 있기 때문이다.

실제로 블록체인의 이러한 특성을 IoT 산업에 적용한 사례가 럭스태그(LuxTag)다.

럭스태그는 명품의 진위를 인증할 수 있는 태그를 제공하고 있다. 태그에 저장된 정보는 블록체인 방식으로 기록되기 때문에 왜곡될 염려가 전혀 없다.

또 다른 사례로 보쉬 (BOSCH)가 개발한 주행 거리 조작 방지 기술이 있다. 보쉬의 해당 기술은 자동차에 GPS 센서를 달아 주행거리를 실시간으로 파악한 다음 블록체인 플랫폼 ‘이더리움’으로 기록하는 형태이다. 이 과정에서의 정보 조작은 거의 불가능에 가깝기 때문에 사용자는 해당 정보에 높은 신뢰성을 가질 수밖에 없다.

분산형 모습을 가진 블록체인 ⓒ Pixabay

서비스 효율성 또한 개선할 수 있다. 신뢰성을 담당하는 중간자를 블록체인으로 대신할 수 있기 때문이다. 포르쉐가 개발한 ‘차량 출입문 인증 시스템’을 사례로 들어보자.

포르쉐의 차량 출입문 인증 시스템은 소유주를 인증해 차량 출입문을 열고 닫을 수 있게 하는 시스템이다. 포르쉐는 블록체인을 활용, 인증 속도를 6배가량 향상해 1.6초 만에 차량 출입문을 여닫을 수 있게 했다. 이렇게 속도 차이가 큰 이유는 무엇일까?

기존 방식의 경우, 소유주 인증을 위해서는 멀리 떨어진 중앙 서버를 거쳐야 했다. 다시 말해 차량 내의 시스템이 자체적으로 소유주를 인증하는 것이 아니라, IoT 센서에서 받은 정보를 중앙 서버 보내고 피드백을 받는 방식인 것이다.

문지기를 떠올리면 이해가 쉽다. 문지기가 ‘어떤 사람을 통과시켜야 하는지 모른다’고 가정해보자. 이 문지기는 인증이 필요할 때마다 상급자에게 직접 가서 일일이 물어볼 수밖에 없다.

반면 문지기가 문을 통과할 수 있는 사람을 알면 어떨까? 상급자에게 가서 물어볼 필요 없이 바로 본인 업무를 처리할 수 있다.

포르쉐의 차량 출입문 인증 시스템도 마찬가지다. 블록체인 방식을 적용해 중앙 서버를 거치지 않고 차량 내에 자체적으로 소유주를 인증할 수 있는 시스템을 구축한 것이다. 물론 차량이 가진 소유주 정보는 안전하다.

블록체인으로 스마트 시티 업그레이드

최근 주목받고 있는 개념 중 하나가 스마트 시티다. 이는 클라우드를 중심으로 IoT, AI가 결합된 지능형 도시를 말한다.

그런데 블록체인 등장으로 스마트 시티의 패러다임이 변하고 있다. 클라우드 중심이었던 스마트 시티의 네트워크 플랫폼에 블록체인이 속속 적용되고 있기 때문이다.

이를 통해 스마트 시티는 기존 ‘지능형 도시’에서 신뢰성이 결합된 ‘신뢰성을 갖춘 지능형 도시’로 업그레이드될 전망이다. 싱가포르, 호주의 프리맨틀, 두바이 등이 블록체인을 활용한 스마트 시티의 대표 사례로 꼽힌다.

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